高速铁路浅埋隧道工程施工安全风险管理

韦思英+孙新+吴福涛

摘 要：本文依托贵广高速铁路浅埋隧道工程施工项目，运用风险管理技术结合项目实际运作，对浅埋隧道施工中存在的主要安全风险进行了风险识别、风险评估和风险控制，并对部分针对性的降低风险措施进行了详细介绍。

关键词：高速铁路 浅埋隧道工程 风险管理 降低风险措施

明挖法施工高速铁路浅埋隧道是被普遍采用的施工方法，因其施工技术简单、快速、经济，很多国家地下铁道施工都把明挖法作为首选技术。同时，明挖法浅埋隧道基坑稳定性是高速铁路深基坑施工中存在的最大风险。

1.风险识别

一般深基坑明挖法的施工工序：地下围护结构施工→内井点降水（或基坑底加固）→第一层开挖→设置第一层砼（钢）支撑→第n层开挖→设置第n层砼（钢）支撑→最后开挖→底板混凝土浇筑→最下层钢支撑拆除→混凝土结构物施工→拆砼（钢）支撑。

具体安全风险：围护结构施工对周边建筑物的影响；（1）开挖时挖到地下管线；（2）石方爆破开挖震动与飞石；（3）超挖；（4）开挖的边坡失稳；（5）支撑失稳；（6）围护墙面透水管涌；（7）基坑降水对周边构筑物影响；（8）基坑底隆起；（9）高处坠落；（10）基坑边起重作业；（11）淹溺；（12）触电。

2.风险评估

评估方法采用预先风险分析方法。预先风险分析方法的步骤：利用数据资料（已有或经验）和专业方法分析各种风险发生的概率；分析风险发生的损失量；根据风险发生的概率和损失量确定风险等级。对深基坑施工所分析出的风险，由现场安全管理人员按照施工现场的实际情况和所采用的施工工艺流程、使用的机械设备、工人的素质和管理水平进行逐项列表分析评价，最后预测出事故高风险发生的概率及发生的时间或风险所处的施工段，并根据以上相应的依据，制定出相应的控制措施，以降低施工安全风险。

运用预先风险分析方法，上述风险识别项中，安全风险方面：由围护结构施工、石方爆破施工、边坡失稳、透水管涌、基坑降水、围护结构折断等原因引起的临边构筑物沉降、开裂、倾斜甚至倾倒属于高度风险；基坑坍塌属于高度风险；开挖到地下管线、基坑淹没损失属于中度风险。

3.风险控制

在进行深基坑施工风险控制方面，可采用组织系统控制和过程管理控制两种方式进行风险控制。

组织系统控制：在进行整个深基坑施工过程中，充分领用系统工程原理，对施工过程中的风险源进行控制，主要方法有：在制定施工方案的过程中，严格结合实际情况针对性编制，选择最合适而不一定是最先进的施工工艺；做好充分的现场调查、施工前的组织和技术准备工作；重视并做好基坑监测工作；做好工人的进场安全教育和岗前安全培训等。

过程管理控制是以具体的风险源为对象，以设计及施工方案为指导，在深基坑项目实施过程中进行风险控制，通常使用的主要方式有工程技术控制措施和管理控制措施，如通过改变深基坑施工工艺，加强监控原材料质量，强化管理施工现场，针对可能发生的重大风险事故制定补救方案和应采取相应的措施；做好监测工作，对发现的数据异常和数据报警认真分析和采取措施消除。

4.风险管理和控制的具体措施

4. 1做好深基坑施工前的准备工作

在进行深基坑施工前，要组织现场管理人员认真熟悉深基坑施工图纸和相关地质勘察资料；做好周围建（构）筑物上部结构和基础结构的调查工作；做好地下管线分部情况的勘测，准确掌握地下管线分布情况，对需要迁移的地下管线应及时向有关部门提出；结合施工图纸和地质勘察资料，编制可操作性施工组织设计，并提出有针对性的安全措施，合理组织施工人员和配置设备。

4.2建立健全安全管理体系

根据施工现场的实际情况，建立健全的安全管理制度，明确各级人员的安全责任，并在施工过程中进行组织实施。

4.3做好三级交底和岗前培训

施工开始前必须坚持执行：项目部——班组——作业工人的三级安全技术交底制度，使所有参与的管理、技术和作业人员都对深基坑相对工序的工艺和安全要点有比较充分的了解。

要求特种作业人员必须持证上岗，无证人员不得进行相应的工作。

要求现场作业人员先培训考核合格后才能上岗，并定期组织作业人员进行安全教育，不断的提高他们安全意识和自我保护能力。

4.4安全技术控制措施

4.4.1防止围护桩断桩的措施

（1）在围护桩施工过程中，要调节好泥浆比重，防止围护桩孔壁坍塌；

（2）在混凝土灌注前，要认真检查导管的密封性，防止泥浆进入导管，使混凝土稀释离析；

（3）在混凝土灌注过程中，要控制好混凝土的坍落度及和易性、流动性，确保混凝土灌注过程的连续性；

（4）提高混凝土浇注速度，防止围护桩出现断桩；

（5）灌注过程中定时测定砼面上升高度，以便合理提升导管，保证导管埋深在砼2～6m范围内。

4.4.2防止石方爆破破坏临边构筑物和基坑的措施

（1）尽量采用机械破石的尽量采用机械破石或静态爆破，确实无法采用的才采用普通爆破；

（2）采用微差低台阶的松动控制爆破技术；

（3）紧靠建筑物、管线、桩基的岩石采用人工凿除或静态破碎法；

（4）所有爆破均采用小直径钻孔；

（5）爆破前进行现场测试爆破振动，以便调整爆破参数，降低爆破振动，确保爆破振动安全；

（6）石方爆破开始前，应对周围构筑物进行详细调查登记，并依据结构特征和国家标准定出各自的爆破振动安全允许值；

（7）做好飞石控制；

（8）采用非电导爆管网络起爆。 4.4.3防止深基坑基地降水对周围建（构）物产生不良影响的技术措施

为防止深基坑施工过程中，地下水位持续下降造成周围地表和建（构）物下面水土流失造成其地表和建（构）物下沉开裂，采取如下措施：

（1）加强对周边地表和建筑物的沉降观测；

（2）一旦发现水位观测孔中的水位变化异常，局部区域出现超降现象，则马上停止降水，必要时进行地下水回灌。

4.4.4预防支撑防失稳措施

（1）根据基坑的宽度，第一道支撑可以采用刚度大的钢筋砼支撑代替钢管支撑，提高基坑的整体稳定性；

（2）基坑开挖过程中，边开挖边施工砼（钢）支撑；

（3）钢支撑施工过程中，要按照专项施工方案组织施工，确保钢支撑各支点的竖向和横向位置，保证钢支撑轴力方向与轴线方向吻合；

（4）在监控量测过程中，当支撑轴力接近警戒值时，要立即停止深基坑内开挖，采取加密支撑或回填基坑的防止进行处理，待深基坑稳定监测数据趋于稳定后制定相应的对策，再次组织施工。

4.4.5预防涌水涌砂的措施

（1）及时反馈的监测信息，严格控制连续墙变形在规定允许范围内，当连续墙变形报警时须加密支撑，防止连续墙变形过大；当连续墙接缝等薄弱环节出现错位开裂、渗水时，要及时处理。

（2）在开挖过程中，对围护桩出现小量渗漏时，要先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大；如出现较大的渗漏水现象，则须回填部分土方，然后在该处对应的围护桩外侧进行旋喷桩处理，再保证围护桩不渗漏后再开挖。

4.4.6深基坑过快变形的安全处理的措施

（1）当发现深基坑支撑或围护桩出现异常变化时，须立即增加对深基坑混凝土（钢）支撑轴力、基坑收敛、地面沉降监测频率，根据24小时监测信息确定是否继续向下开挖，或其他的处理方式；

（2）当深基坑支护出现过快变形时，禁止重型设备从深基坑周围通过，并立即组织增加深基坑临时支撑；

（3）在深基坑施工过程中，当深基坑基地出现涌泥、涌砂或涌水等现象时，先用编织袋装砂封堵涌口，或者采用注浆的防止控制其出现涌泥、涌沙或涌水现象。

4.4.7安全监控措施

（1）成立深基坑监测小组，专门负责收集深基坑施工过程中的监测数据，为深基坑施工提供有效的指导；

（2）在深基坑施工过程中，监测小组定期收集地质、周围环境信息，及时调整深基坑施工顺序；

（3）严格按照基坑监测方案，组织人员进行施工过程中的沉降监控量测，并及时分析监测数据，以便指导施工。

4.4.8加强对周围建筑物的保护措施

（1）做好对周边建筑物的监测，以便及时了解基坑开挖对周边建筑物的影响，并制定相应的控制措施；

（2）加强对基坑围护桩和砼（钢）支撑的水平、垂直变形的监测；

（3）加强对地下水位变化的量测；确保在进行基坑内进行降、排水过程中应不影响邻近建筑物及地下管线的正常使用。

参考文献：

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